不同覆盖方式对旱作农田土壤碳氮含量及玉米产量的影响

摘要

设置垄膜沟播(R)、平作全覆膜(P)和平作秸秆覆盖(S)3种不同覆盖栽培模式,以传统平作(CK)为对照,通过3 a大田定位试验,研究不同覆盖方式对农田土壤碳氮及其组分变化、玉米干物质积累和籽粒产量的影响。结果表明:连续覆盖3 a后,R和P处理土壤有机碳和全氮含量及储量均呈逐渐下降趋势,而S处理则呈上升趋势且每年的增幅逐渐增大;各处理0~40 cm土层土壤有机碳储量均表现为S>R>P>CK,全氮储量表现为S>CK>R>P,S处理有机碳和全氮储量分别较CK提高3.4%和7.5%;与CK相比,R和P处理可提高土壤碳氮比,在0~20 cm土层平均分别提高7.9%和9.6%(P<0.05),而S处理0~20 cm土层土壤碳氮比平均降低了9.9%(P<0.05);各覆膜处理(R和P)均较CK显著降低了0~40 cm土层土壤可溶性有机碳(DOC)和土壤可溶性有机氮(DON)含量,而S处理较CK处理0~60 cm土层DOC和DON含量2 a平均均提高6.2%;各处理收获期硝态氮含量在0~100 cm剖面中的垂直分布与CK无明显差异;各处理土壤铵态氮含量均低于硝态氮含量,且在不同土层中的波动较小,R和P处理提高了深层(60~100 cm)土壤铵态氮的含量,分别提高了30.4%和32.4%(P<0.05);覆膜处理(R和P)显著增加了玉米植株的干物质积累并提高籽粒产量,各覆盖处理(R、P和S)籽粒产量分别较CK平均提高了17.4%(P<0.05)、17.9%(P<0.05)和3.2%。总体而言,地膜覆盖(尤其是平作覆膜处理P)对玉米产量的提高有明显的效果,秸秆覆盖(S)对提高土壤碳氮的积累及保持土壤可持续性有积极作用。